海洋环境科学

海洋微塑料生态风险研究进展与展望 

来源:海洋环境科学 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2020-10-09

来源:《地球科学进展》2016 年第 6 期

作者:孙晓霞

单位:中国科学院海洋研究所胶州湾生态系统国家野外科学观测研究站,青岛海洋国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室,中国科学院大学

海洋中的微塑料是指通过各种途径进入海洋中的直径小于5 mm 的塑料颗粒。在过去60年中全球塑料生产量增加了560 倍,海洋环境中微塑料的积累在不断增加。微塑料或悬浮于海水中,或沉积到海底成为沉积物的组分,对海洋生态系统的潜在风险引起了研究人员的广泛关注。

文章综述了海洋环境中微塑料的生态风险研究进展,包括微塑料在近海水体、沉积物以及大洋中的分布和浓度;底栖动物与浮游动物对微塑料的摄食作用;微塑料本身、微塑料添加剂以及微塑料吸附的污染物质对海洋生物的毒性效应研究进展。对未来需重点研究的领域进行了展望,包括微塑料采样与测定方法的优化,微塑料在不同海洋生境中的观测,微塑料的生态毒理学效应及食物链传递效应,微塑料生态风险评估方法学研究,期望能够为系统评估微塑料对我国近海生态系统的影响提供依据。

01

研究背景

海洋微塑料污染是一个全球性问题。据《科学》杂志研究报告,2010 年全球192 个沿海国家和地区共制造2.75 亿 t 塑料垃圾,其中约有800 万 t 排入海洋。鉴于塑料垃圾数量不断增多,到2015 年有超过900 万 t 塑料垃圾排入海洋。在机械作用、生物降解、光降解、光氧化降解等过程的共同作用下,海洋中的塑料垃圾会逐渐被分解成碎片,存留于海洋数个世纪。这些毫米级别乃至微米级别的塑料碎片被称之为微塑料(microplastics)。概括来讲,海洋中微塑料是指通过各种途径进入海洋中的塑料颗粒,包括工业上使用的塑料颗粒原料、大块塑料垃圾在海洋中分解形成的塑料碎屑、各种生活用品的塑料添加物和工业生产使用的抛光料等。目前微塑料使用较多的上限阈值是指直径小于5 mm 的塑料颗粒,有些研究也使用过1 mm 的阈值。微塑料或悬浮于海水中,或沉积到海底成为沉积物的组分,对海洋生态系统的潜在风险引起研究人员的广泛关注。

在过去60 年中全球塑料生产量增加了560 倍,海洋环境中微塑料的积累在不断增加。这种趋势可能会导致对海洋动物更为严重的危害。尽管《科学》杂志最近报导了一种塑料降解菌,能够分解聚对苯二甲酸类(PET)塑料,但到目前为止还缺乏有效的方法消除已经存在于海洋环境中的微塑料。

微塑料对海洋生态系统的影响主要体现在3个方面。

首先,微塑料易造成海洋动物进食器官的堵塞。已有研究发现,一系列的海洋生物,包括浮游动物、底栖无脊椎动物、双壳类、鱼类、海鸟、大型海洋哺乳动物等能够摄食微塑料,一旦摄食,微塑料可能会对生物产生机械损伤,堵塞食物通道,或者引起假的饱食感,进而引起摄食效率降低、能量缺乏、受伤或者死亡。

其次,许多塑料中含有有毒物质,这些有毒物质能随着微塑料被吞食而释放出来,并进入生物体内。

第三,微塑料易成为海水中有毒化学物质的载体,间接影响海洋生物。微塑料大的比表面积及其疏水特性,使其更容易吸附水体中的污染物,动物摄食后引发毒性效应。

简言之,与微塑料相关的危害包括材料的物理组分、化学组分和吸附的环境化学物质(如持久性有毒物质、金属等)。微塑料进入动物体内后,一方面会由于消化不良,影响动物进一步摄食。另一方面,微塑料自身或其携带的有毒物质给海洋生物造成直接毒害,并且这些有毒物质可以沿食物链进行传递、生物富集,最终影响到人类健康。

因此,海洋中的微塑料既是海洋污染物质的来源,也是有毒污染物质的传播载体。

上一篇:五千万年未见!科学家警告:地球气候将进入“
下一篇:没有了